数据结构-线性结构之队列

什么是队列？

队列是一种具有一定约束条件的线性表。是一种常用的数据结构。基本思想是：先进先出即最先被接收的对象，最先被处理。所以又叫先进先出表（FIFO）。

例子： 队列的例子生活中有很多，比如：买火车票排队,排头最先买到车票,新来的排在队尾；进车站时安检先进去的最先出来，后进去的后出来。

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队列的抽象数据类型描述：

类型名称： 队列（Queue）
数据对象集： 一个有0个或多个元素的有穷线性表。
操作集： 长度为MaxSize的队列Q∈Queue, 队列元素item∈ElementType;

• Queue CreatQueue(int MaxSize); 生成长度为MaxSize的空队列;
• int FullQ(Queuq Q,int MaxSize); 生成的队列Q是否为满。
• void AddQ(Queue Q,ElementType item); 将数据元素插入队列Q中
• int isEmptyQ(Queue q)； 判断队列是否为空。
• ElementType DeleteQ(Queue Q); 将队头数据元素从队列中删除并返回。

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队列的顺序表实现（循环数组实现）：

package com.simon.datastructure.javadatastructure;/** * auther: Simon zhang * Emaill:[e-mail] *  队列 - 顺序表的实现 */public class ArrayQueue<E>{    /**     * 用于存储队列元素的数组     */    Object[] elements;    /**     * 用于表示队列头部元素的下表     */    int first;    /**     * 用于表示队列尾部元素的下表     */    int last;    /**     * 用于表示队列的容量     */    int maxSize;    /**     * 用于表示队列中元素的数量     */    int size;    /**     * 生成长度为MaxSize的空队列;     * @param maxSize     */    public ArrayQueue(int maxSize) {        if(maxSize<0){            throw  new IllegalArgumentException("stack size must more than zero..");        }        this.last=first=0;        this.maxSize=maxSize;        this.elements=new Object[maxSize];    }    /**     *  生成的队列Q是否为满。     */    public boolean isFull() {        return size==maxSize;    }    /**     * 将数据元素插入队列Q中。     * @param e     */    public void push(E e){        if(isFull()){            System.out.println("Queue is full now..");        }else{            elements[last]=e;            last=(last+1)%maxSize;            size++;        }    }    /**     * 将队头数据元素从队列中删除并返回。     */    public E pop(){        //优化，循环数组实现        if(isEmpty()){            System.out.println("Queue is empty now..");            return null;        }else{            E popE=(E)elements[first];            elements[first]=null;            first=(first+1)%maxSize;            size--;            return popE;        }    }    /**     * 判断队列是否为空。     */    public boolean isEmpty(){         return size==0;    }    @Override    public String toString() {        StringBuilder sb = new StringBuilder();        sb.append('[');        if(first<last){            for (int i = first; i <last; i++) {                sb.append(elements[i].toString());                if(i!=last-1){                    sb.append(',');                }            }        }else if(last<first){            for (int i = first; i <maxSize; i++) {                 sb.append(elements[i].toString());                 if(i!=maxSize-1){                     sb.append(',');                 }            }            for (int i = 0; i <last; i++) {                sb.append(',');                sb.append(elements[i].toString());            }        }        sb.append(']').toString();        return  sb.toString();    }}

队列的链表实现：

package com.simon.datastructure.javadatastructure;/** * auther: Simon zhang * Emaill:[e-mail] * 链表实现 队列 */public class LinkedQueue<E> {    /**     * 用于表示队列头部的元素     */    Node header;    /**     * 用于表示队列尾部的元素     */    Node last;    /**     * 用于表示队列的容量     */    int maxSize;    /**     * 当前队列数量     */    int size;    /**     * 生成长度为MaxSize的空队列;     * @param maxSize     */    public LinkedQueue(int maxSize) {        if(maxSize<0){            throw  new IllegalArgumentException("stack size must more than zero..");        }        this.maxSize=maxSize;    }    /**     *  生成的队列Q是否为满。     */    public boolean isFull() {        return size==maxSize;    }    /**     * 将数据元素插入队列Q中。     * @param e     */    public void push(E e){        if(isFull()){            System.out.println("Queue is full now..");        }else{            Node insertNode=new Node(e);            if(header==null){                header=insertNode;                last=insertNode;            }else{                last.addNext(insertNode);                last=insertNode;            }            size++;        }    }    /**     * 将队头数据元素从队列中删除并返回。     */    public E pop(){        if(isEmpty()){            System.out.println("Queue is empty now..");            return null;        }else{            E popE=(E)header.item;            header=header.next;            size--;            return popE;        }    }    /**     * 判断队列是否为空。     */    public boolean isEmpty(){        return size==0;    }    @Override    public String toString() {        StringBuilder sb = new StringBuilder();        sb.append('[');        Node temp=header;        while (temp.next!=null){            sb.append(temp.item.toString());            sb.append(',');            temp=temp.next;        }        sb.append(temp.item.toString());        sb.append(']').toString();        return  sb.toString();    }    class Node<E>{        E item;        Node next;        public Node(E item) {            this.item = item;        }        public void addNext(Node next) {            this.next = next;        }    }}

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队列总结：
1. 队列实现起来还是挺简单的，比起其他数据结构而言。就是用循环数组实现队列的时候判满条件有点小坑，不得以用了一个Size变量去记录队列中的元素个数进行判满。 还是就是循环链表实现的队列在toString输出元素的时候，现在写的好繁琐呀。感觉好傻！！必须优化之…..
2. 使用链表实现的这个队列自我感觉还是写的有点小帅，哈哈。自我陶醉一下….